تُعد تحلية مياه البحر خياراً استراتيجياً وحيوياً لمواجهة شح المياه العذبة عالمياً وإقليمياً. ومع ذلك، تنتج عن هذه العملية كميات هائلة من المياه الراجعة أو المحلول الملحي المركّز (Brine)، وهي مياه تتميز بملوحتها العالية جداً واحتوائها على مركبات كيميائية وعناصر معدنية مركزة.
بدلاً من التخلص من هذه المياه في البحر — وما يترتب على ذلك من أثر بيئي قد يضر بالأحياء البحرية — تتجه التقنيات الحديثة اليوم نحو مفهوم "الاقتصاد الدائري" لتحويل هذا العبء البيئي إلى مورد اقتصادي وصناعي ثمين عبر استخلاص الأملاح والمعادن النادرة.
المكونات الكيميائية والمعادن الثمينة في المياه الراجعة
تعتبر المياه الراجعة مخزناً غنياً بالعديد من المركبات والأملاح الأساسية (كما هو موضح في الجداول المرفقة بالطلب). بناءً على البيانات الفنية، يمكننا تصنيف هذه الفوائد إلى أربعة محاور رئيسية:
أ. أملاح الكلوريد الأساسية واستخداماتها الدوائية والصناعية
كلوريد الصوديوم {NaCl}):
الاستخدام الغذائي: التوابل الأساسية وحفظ اللحوم والأطعمة.
الاستخدام الطبي: تحضير المحاليل الوريدية (المغذي) لتعويض نقص السوائل، ومحاليل تنظيف العين والأنف وغسيل الجروح.
كلوريد المغنيسيوم (\{MgCl):
المجال الطبي: علاج نقص المغنيسيوم في الدم (\{Hypomagnesaemia})، ودعم وظائف العضلات والأعصاب والقلب.
المجال الصناعي والزراعي: صناعة الأسمدة الكيميائية، ومستحضرات العناية بالبشرة (مقشرات وأملاح الاستحمام).
كلوريد الكالسيوم {CaCl}):
الطب والطوارئ: علاج نقص الكالسيوم الحاد، ومضاد للتسمم بالمغنيسيوم، ويدخل في مضادات الحموضة.
الخدمات المدنية: مكافحة الغبار وتثبيت التربة، وإزالة الجليد من الطرقات في الشتاء.
كلوريد البوتاسيوم {KCl}):
الزراعة: مادة أولية رئيسية لإنتاج الأسمدة البوتاسية الضرورية لنمو النباتات ومقاومة الأمراض.
الصحة: بديل لملح الطعام لمرضى الضغط المرتفع، وعلاج نقص البوتاسيوم في الدم.
ب. العناصر الاستراتيجية والمتقدمة
الليثيوم {Li}): عصب الطاقة الحديثة، حيث يُستخدم بشكل أساسي في صناعة بطاريات الليثيوم أيون للمركبات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية المحمولة، بالإضافة إلى صناعة سبائك الطيران خفيفة الوزن ومضادات الاكتئاب الطبية.
السترونشيوم {Sr}: يُستخدم في الألعاب النارية لإنتاج اللون الأحمر الزاهي، وصناعة المغناطيسات الدائمة، وعلاج هشاشة العظام وسرطان العظام (العلاج الإشعاعي).
البرومين {Br}): مادة أساسية لإنتاج مثبطات اللهب المنقذة للحياة، والبطاريات، والمبيدات الحيوية الوقائية.
التصميم الهندسي المقترح لاستغلال المياه الراجعة (Zero Liquid Discharge - ZLD)
لتحقيق أقصى استفادة، يتم تطبيق نظام التصريف السائل الصفري ، والذي يهدف إلى تبخير المياه تماماً وتحويلها إلى بلورات ملحية جافة يمكن فصلها واستغلالها صناعياً.
مراحل التصميم الهندسي:
مرحلة التركيز الأولي (Brine Concentrators): يتم رفع تركيز الأملاح في المياه الراجعة باستخدام تقنيات مثل التناضح العكسي عالي الضغط أو التبخير الكهرومغناطيسي.
مرحلة التبلور (Crystallization): يتم إدخال المحلول شديد الكثافة إلى المبخرات الحرارية لفصل الماء العذب المتبقي تماماً وتحويل الأملاح إلى مادة صلبة.
مرحلة الفصل والتنقيب الكيميائي: تُمرر الأملاح الصلبة على خطوط معالجة كيميائية متطورة لفصل كل ملح على حدة (\{NaCl}, {MgCl},\{Li}) بجودة ونقاوة عالية لتوريدها للمصانع والشركات الطبية.
الفوائد البيئية والاقتصادية للمشروع
التخلص التقليدي (الرمي في البحر) الاستغلال الاستراتيجي (الاقتصاد الدائري)
الأثر البيئي زيادة ملوحة البحر المحلية، إضرار بالثروة السمكية والشعب المرجانية. حماية كاملة للبيئة البحرية (صفر نفايات سائلة).
العائد المالي تكلفة تشغيلية إضافية للتخلص من المياه وضخها لمسافات بعيدة. أرباح ضخمة من بيع المعادن الثمينة (مثل الليثيوم والبوتاسيوم).
الأمن المائي والغذائي إنتاج مياه عذبة فقط. إنتاج مياه عذبة إضافية + أسمدة زراعية {KCl}) تدعم الأمن الغذائي.
إن المياه الراجعة من محطات التحلية لم تعد تعتبر "نفايات صناعية"، بل هي منجم كيميائي سائل غني بالمركبات الحيوية التي تحتاجها قطاعات الطب، الزراعة، والطاقة المتجددة.
وعليه نوصي بالتركيز على استخلاص عنصر الليثيوم نظراً للطلب العالمي الهائل عليه في صناعة السيارات الكهربائية.
والتوجيه الى استخلاص أملاح البوتاسيوم والمغنيسيوم والكالسيوم لتصنيع الأسمدة.
